c – weak_ptr在shared_ptr中的作用

我理解shared_ptr如何工作,除了weak_ptr的角色.我理解它在那里检测循环引用时引用计数不为零,但除此之外,我不明白它究竟是如何做到的.它有什么作用?
最佳答案
另见:When is std::weak_ptr useful?为什么,How does weak_ptr work?为何.

我将举例说明我如何使用它,虽然我掀起的示例代码有点令人费解,所以请耐心等待:

#include <vector>
#include <memory>
#include <ostream>

int main()
{
  // Fill container with values 1-50. This container OWNS these values.
  std::vector<std::shared_ptr<int>> owning_container;
  for(int i = 1; i <= 50; ++i)
  {
    owning_container.emplace_back(std::make_shared<int>(i));
  }

  // Create a sepearate container that references all owned values that are multiples of 5.
  std::vector<std::weak_ptr<int>> referencing_container;
  for(std::shared_ptr<int> const& i : owning_container)
  {
    if((*i) % 5 == 0)
    {
      // Make weak_ptr that references shared_ptr
      referencing_container.emplace_back(i);
    }
  }

  // Go through the owned values and delete all that are multiples of 10.
  for(auto it = owning_container.begin(); it != owning_container.end();)
  {
    std::shared_ptr<int> const& i = *it;
    if(*i % 10 == 0)
    {
      it = owning_container.erase(it);
    }
    else
    {
      ++it;
    }
  }

  // Now go through the referencing container and print out all values.
  // If we were dealing with raw pointers in both containers here we would access deleted memory,
  //   since some of the the actual resources (in owning_container) that referencing_container
  //   references have been removed.
  for(std::weak_ptr<int> const& i_ref : referencing_container)
  {
    // Check if the shared resource still exists before using it (purpose of weak_ptr)
    std::shared_ptr<int> i = i_ref.lock();
    if(i)
    {
      std::cout << *i << std::endl;
    }
  }

  return 0;
}

在这里,我们有一个包含一些共享资源的容器 – 在这种情况下为 – (shared_ptr),另一个容器需要引用(weak_ptr).引用不拥有资源,只需要能够访问它(如果存在).为了判断被引用的资源是否仍然存在,我们使用weak_ptr :: lock()将weak_ptr转换为shared_ptr.那些仍然存在的资源将具有lock()返回的有效shared_ptr.那些不再存在的将返回null shared_ptr. shared_ptr有一个运算符bool(),我们可以在尝试使用它之前检查它是否为null.

如果你制作的游戏中游戏中的每个对象都由game_object代表,那么一个不太复杂的场景可能就是如此.假设你有一种寻求敌人的逻辑,这需要一个目标game_object来寻求.使用上面的方法,你可以让敌人抓住一个weak_ptr< game_object>.它不拥有这个game_object.如果其他东西杀死其目标,其目标应该死亡;如果敌人持有一个shared_ptr而不会陷入某种不稳定状态.这样,如果敌人的目标仍然存活(可以通过锁定weak_ptr来检查),它可以执行搜索逻辑;否则它可以找到新的目标. game_object的“所有者”可能是某种类型的game_world类 – 这将有一个shared_ptr< game_object>的容器.当敌人需要一个新目标时,它可以搜索这个容器并从game_world的shared_ptr创建它的weak_ptr.

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